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运用模糊-证据理论对产业集群竞争力评估方法的研究

2021-09-03 来源:好走旅游网
维普资讯 http://www.cqvip.com 第1期(2007年1月) 中国科技论坛 运用模糊一证据理论对产业集群 竞争力评估方法的研究 龚本刚1,2,张行宇。,梁祥君4 (1.中国科学技术大学管理学院,安徽合肥230026;2.安徽工程科技学院管理工程系,安徽芜湖241000: 3.合肥工业大学管理学院,安徽合肥230009;4.安徽省教育厅科技处,安徽合肥230061) 摘要:为科学地解决产业集群竞争力评估中的不确定性问题,综合运用模糊数学和证据推理方法,给出一种评估产业集群竞 争力的方法。该方法主要运用模糊评价技术给出产业集群竞争力影响因素的评估等级,然后运用证据理论的层次递归算法对 不同层次影响因素的评估等级进行合成,得出产业集群竞争力总体评估值;最后通过算例验证该方法的有效性。 关键词:产业集群竞争力;模糊数学;证据理论;竞争力评估 中图分类号:C934 文献标识码:A 产业集群的竞争优势主要体现在两个方面:一 权结构等1 1个方面能力表现来评判产业集群竞争 方面,通过集群内企业间合作与竞争以及群体协同 力情况[71;Lina从产业集群自然资源、技术资源、人 效应,可以获得诸多经济方面的竞争优势,如生产成 力资源,资金资源、企业家精神、政府引导、产业相关 本优势、区域营销优势和市场竞争优势等;另一方 性等方面对产业集群竞争力进行分析 i。但是这些 面,通过支撑机构和企业问的相互作用,将形成一个 定性研究主观性较强,所得结果也较模糊,一般难以 区域创新系统,提升整个集群的创新能力。产业集 对产业集群竞争力的强弱进行明确分析与定论。 群所具有的巨大产业集群竞争力,使其能够产生强 2)以规范研究为基础的定量研究。如Padmore 大的经济实力 I。因此,开展产业集群竞争力相关 等在波特钻石模型基础上,建立了产业集群竞争力 内容的研究,对于区域经济发展具有重要指导意 评价的GEM型 ,该模型给出了影响集群竞争力的 义。产业集群竞争力评估问题研究作为产业集群竞 三对六个决定因素,但GEM模型缺乏总得分的明细 争力研究的最重要内容之一,目前已经被国内外产 评价标准,难以评价和比较大量不同种类集群的竞 业界、学术界以及各级政府所关注,并成为研究热点 争力;Gerold等根据某一产业集群的规模与效率的 之一。现有产业集群竞争力评估问题研究主要从以 关联性,提出产业集群竞争力的投入产出法,但该方 下两个方面展开 I: 法要求有完整的历史统计资料¨I;Piero从外部、内 1)从规范化角度对产业集群竞争力进行定性 部和社会等三维角度来评估产业集群竞争力,并给 研究。如Porter最早从规范化角度运用钻石模型来 出产业集群绩效模型 I,但该方法使用同样要求有 分析产业集群竞争力¨I;Feser从时间、空间和关联 完整的统计资料,而且该模型主要分析知识共享对 关系等三维角度来分析和评价产业集群竞争力l6 ; 集群绩效的影响。 Mitra从产业集群的地域范围、密度、宽度、深度、活 很明显,上述产业集群竞争力定量化研究多是 动、跨度、领导能力、发展阶段、技术、创新能力和产 局限于确定性环境下展开的。但产业集群竞争力系 基金项目:安徽省软科学研究项日(06035024;04035027);安徽省社科规划办项目(AHSK03—04D55);安徽省高等学校“十五”优秀人才汁划基金资助项目 (教秘人【2003】022号) 收稿H期:2006—08一I4 作者简介:菇本刚(I973一),男,安徽会寨人,博士研究生,削教授,研究方向:决策分析、物流与供应链管理 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国科技论坛 (2007年1月)第1期 2 证据理论(也称D 力 一S证据理论)是由Dempster 法 ” ¨ ’ 盯兀 /J 昌盖 … 厂———————[—————童 J J 垡鲎童量 l L———————二政府  l中介结机构  ̄体I]4-]5。 影响主体 过J 评估l白 任州 I 集群竞争力 l结构 I I f主导瞧 I丝重l鱼 I兰 I墼 I !I l_ I 堡l里 l对最底层指标  .生产l竞争I集体I公共l政策l管理l信息l制定l开拓l ①决策者 企业 I F: Ⅱ 丽 置信 璧 l 妻l创新水平I 创新资源 l 技术创新 l I i可持续性f资源可持续性f素质可持续性f l 产品刨新 l创新发展规划l根据历史数据 f需求可持续性i整体战略规划I和知识经验,对 I牡拘 与政策I设施 策投1设蓉誊凳策执l合作 与规1 l 资料来源:根据Piero(2004)、田志友等(2oo5)文献资料整理而成。 I矗筝f产业配套7资源配套投入f知识与信息} 合作程度 }参与外部分工l结构调整升级I 怀_,tI l, l集群开放l资源外部性l 开放意识 l网络外部性l市场外部性l 引导开放 I信程度作出判 I设施 策规l竞争力最底层 I力l文化氛围l文化建设投入I企业家精神I合作创新强度I环境与适应I引入外部文化l 2,…,L)的置 维普资讯 http://www.cqvip.com 第1期 ̄2007年1月) 中国科技论坛 表2产业集群竞争力评估等级表 个区间[尸 i ( ),P (嘶)】,此时嘶竞 }{5 弱 很弱 评估等级 不同评估等级的含义 Hl 很强 H, 强 }{3 一般 争力评估值为: 尸( )= 1(尸 i 评价等级竞争 百分制区间值 90—10o 80—90 70—80 60—70 6o以下 力值(P(H )) 组中值 95 85 75 65 30 ( )+尸 ( )) 其中: 断,并给出不同评估等级。 P i (。f)=∑ N:-l1 (。 )P( )+( ( )+ (唧))P(HA,) P~(。 )=(卢I(。f)+ (。f))P(H1)+∑ 2 (Ⅱf)P( ) ②构造基本概率分配函数。决策者将影响产业 集群竞争力的每一层次所有指标(i=1,…,L)看 (6) . 成是证据理论的证据,将评价等级H={ =1, …,ⅣJ看成是识别框架。设 是第i个证据,定义它 的基本概率分配函数m 为: mi( )= . (嘶) mi( )=1一∑ :1册(H )=1一m∑ :-风 (q), i=1,…,L, =1,…,N (1) ③运用证据理论的层次递归算法进行证据合 成。根据步骤(1)、(2),决策者构造最底层 个指标 的基本概率分配函数,根据证据理论的合成规则,对 该层 个概率分配函数合成,得到综合的概率分配 函数m( )和m( )值。m( )表示在该层次嘶 评定为 的总置信程度,m(H)对该层次无法评估 的程度。 根据文献[14],[15】的层次递归算法,得到产业 集群竞争力的综合评估等级。 即:m…+IJ(/L)= f川)(m…)( )m…( )+ m…J( )mf+l( )+mI f1(H)m +I( )) (2) mI 【+l1(H)= ( +I】m“ )(H)m +I( ), (…)=【1一∑IVi:I∑ I mI( )(Hn)珊+I( )卜‘ i=1,2,…,L一1, (3) 显然,V n,1≤n≤Ⅳ'm( )=砌 )( ),m( ) =m,( )( )。 根据砌 ( ),m )(日),的值,得到评估对象q 的总评估等级为: 5((q))={( , (嘶)I n=1,…,ⅣI (4) 其中届=f( )=∑ :一m(1一∑_ -风 (aj)) ( 一 一,Ⅳ ④决策规则。根据表2,得出产业集群竞争力的 综合竞争力评估值¨ 。。 。即: 当∑ : (卿)=1时,定义评估对象 竞争力 值为:P(嘶)=∑Nt:, (嘶)P( ) (5) 当∑ :. r嘶)<I时,则产业集群力评估值是一 3应用举例 下面对安徽省某个国家级经济技术开发区的汽 车产业集群竞争力进行评估。根据表1的内容构建基 于模糊一证据理论的产业集群竞争力评估指标体系 (见表3)。①确定各层指标权重及最底层的关于 (n=1,2,…,N)的肯定程度s (./:(q))(见表3中的 2、4、6、7项)。各层次指标权重可以通过层次分析法 I I得到, ( (嘶))值是决策者根据自己经验知识和 偏好给出的。②运用公式(2)一(4),从底层(二级指标 层)开始对各层置信度的值进行合成。对二级指标评 估等级置信度的值进行合成,得到一级指标的评价等 级置信度的值(见表4);同理,对一级指标评价等级的 置信值进行合成,得到子目标评价等级置信度的值 (见表5);同理,对子指标评价等级的置信度的值进行 合成,得到总目标评价等级置信度的值(见表6)。③根 据运用公式(6),分别计算该区域产业集群竞争力的 结点竞争力、结构竞争力和竞争力综合评估值(见表 5、表6的后三列)。④结果分析。根据表6的数据看 出,该区域产业集群竞争力的总评估值为67.9863, 即尸mi ( )=47.0920,尸Ⅲ (0,)=88,8805,P平均(嘶) =67.9863。表明该区域的竞争力等级为弱,说明该区 域的产业集群竞争力还有待进一步提高。同时,我们 也看出在对该区域产业集群竞争力系统评估中存在 较大的不确定性,即不确定程度为41.7885(P i (嘶) 一Pmi (嘶))。随着该区域汽车产业集群竞争力信息、 数据获取的越充分,评估过程中的不确定性越小。根 据表5数据看出,该区域产业集群竞争力的结构竞争 力与结点竞争力相比,结构竞争力较弱(即结点竞争 力评估值为72.5600,结构竞争力评估值为 66.3045);同时,结构竞争力不确定性程度也比结点 竞争力要高(即结点竞争力的 (q)值为0.3904,结 构竞争力的 (嘶)值为0.7156),这说明该区域汽车 产业集群竞争力的整体性运作水平较低,而且不确 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国科技论坛 (2007年1月)第1期 表3产业集群竞争力评估的指标体系 目标层 一级指标 二级指标 总目标 子目标 名称 权重 名称 权重 评估等级 规模与 资源投入规模与效率( 1) 0.25 {(H。,0.6),(H2,0.4)} 效率 0.30 效率水平( 2) 0.40 {(H3,1.0)} ( ) 扩大与改善( 3) 0.35 {(H3,0.6),(H4,0.2)} 创新资源(f21) O.20 {(H2,1.0)} 创新水 技术创新( ) 0.30 f(H2,0.8)} 平(,2) 0.25 产品刨新(f23) 0.20 {( ,0.3),(以,0.5)} 结点竞 争力 创新发展规划( ) 0.30 {( ,0.9)} (O.41) 资源可持续(f3,) O.30 {( 一1 0)} 可持续 素质可持续(f32) O.25 {(H3,1.0)} 性(f3) 0.25 需求可持续(f33) O.30 {(H.,0.5),(H2,0.5)} 整体战略规 ̄(f34) O.15 {(H2,1.0)} 风险抵 抗风险资源(£¨) 0.25 {(//4,0.6),(H5,0.4)} 抗(,4) 0.2o 风险意识(£}2) 0.35 {(H4,1.0)} 抗风险机制( ) 0.40 {(H.,0.8)} 立 业 没施与 设施与政策投入(f5,) 0.20 {(H2,1.0)} 集 政策 0设施与政策执行与完善(f5:) 0.40 {(H2,1.0)} 群 ( ) .30 合作精神与规划( ) 0.10 {(H3.0.8)} 竞 设施与政策发展规划( ) 0.30 {(H2,0.4),(H3,0.6)} 争 力 资源配套投入( 。) 0.3O {(H3,1.0)} 产业配 知识与信息(f62) 0.20 {(H4,1.0)} 套( ) 0.15 合作程度( ) 0.10 {(Hl,0.2),( ,0.8)} 参与外部产业分工( ) 0.20 {(//2,1.0)} 结构竞 结构调整与升级( ) 0.20 {(H.,0.6)} 争力 文化建设投入(61) 0.20 {(H2,0.9)} (0.59) 文化氛 企业家精神( ) 0.20 {(H{,0.3),(H2,0.7)} 围(iT) 0.20 合作创新强度( ) 0.20 {(H4.1.0)} 环境与适应( ) 0.10 {( 2,0.6),(H3,0.4)} 引入外部文化机制(f7 ) 0.30 {(Hz,1.0)} 资源外部性( ) 0.10 {(H5,1.0)} 集群开 开放意识(‰) 0.30 {(H3,0.8)} 放(,8) 0.35 网络外部性( ) 0.20 {(Hl,0.6),(Hz,0.2),(H3,0.2)} 市场外部 ̄(f84) 0.10 {(H2,0.2),(H3,0.6)} 引导开放( ) 0.30 {(H2,1.0)} 表4一级指标评估等级置信度的值 定因素较大,这是导致该区 目标 一级指标 评估等级置信度的值 域汽车产业集群竞争力弱的 总目标 子目标 (权重) H, H3 日 最关键因素,因此,要增强该 fl(0.30) 0.cr774 O.O5l6 0.4462 0.o377 0 0.387l 结点竞 争力 ,2(0.25) O O.3924 0.0314 0.0522 0 0.5240 区域汽车产业集群竞争力, 产业集 (0.41) (O.25) 0.0o82 0.3013 0.1271 0 0 0.34O4 首要的是提高该区域汽车产 群竞争 ,4(0.2o) 0.192l 0 0 0.3454 0.0544 O.4o8l 业集群结构竞争力。具体工 力 ,5(0.30) 0 0.5132 0.1306 O O 0.3562 作如下:①制定该区域汽车 结构竞 争力 (0,l5) O.o7】】 O.1832 O.1952 O.1139 O 0.4367 产业的设施发展规划,增加 (0.59) (0.15) 0.0o29 0. 0.0172 0.o968 0 0.4135 ,8(O.4o) 0.O886 0.0295 0.2254 0 0.0656 O.59ar7 基础设施投入、完善相关制 度与政策,同时提高该区域 维普资讯 http://www.cqvip.com 第l期(2007年1月) 中国科技沦坛 ・6l・ 表5子目标评估等级置信度的值 计理论的一些传统评估模 目标 评估等级置信度的值 竞争力评估值 型难以使用。为此,本文给 目标 子目标 1 H3 Ha Hs 日 尸 (q) P一( ) P( )平均 出一种基于模糊一证据理 产业集 结点竞争 群竞争 力(0.41) O.O557 O.225O 0.2533 O.0,7O8 O.0O48 O.39o4 59.872 85.248 72.5600 论的产业集群竞争力评估 力 结构竞争 方法。该方法与现有的方法 力(0.59) 0.0378 0.07l1 O.1325 O. O.O225 O.7l56 43.O475 89.5615 66.3045 相比:首先,它用置信表示 表6总目标评估等级置信度的值 评价等级分布,代替了单一 总目标 评估等级置信度的值 竞争力评估值 的数字评分;其次,它反映 日l H3 H4 H5 日 P (Ⅱ ) P ( ) P( )平均 的是置信程度而非分值的 产业集群竞争力 0.0373 0.1155 0.1578 0.0346 0.0120 0.6429 47.0920 88。8805 67.9863 简单累积;第三,它能够反 汽车产业集群内企业间的合作意识;②加强资源酉己 映不确定信息的存在。最后,该方法还避免了信息不 套、文化建设和品牌建设投入的同时,积极地对该区 完全、数据缺乏导致模型构造的困难,同时也将专家 域汽车产品结构进行调整与升级,同时要提高集群 经验知识考虑到模型中去。通过算例看出,本文提出 内企业与外部的合作意识和创新意识。 的方法可以很好反映某一区域产业集群的运作行 4结论 为,有助于找出需要改进和提高的关键因素,为未来 产业集群竞争力评估是一项非常复杂的工作, 该地区产业集群竞争力策略的制定和竞争力水平提 评估中不确定性因素很多,提供的评估信息、数据往 高提供借鉴。 往是模糊的、不完全的,因此,基于概率论和数理统 参考文献: 【1】P0RTER,M.E.Clusters and new economics of competition【J】.Harvard Business Review,1998,76(6):77—79. 【2】李刚.基于资源观的产业集群竞争力探究【JJI学习与探索,2005,(1):222—226. 【3】GARY,A.Industry clustering for economic development.Economic Development Review,1994,12(2):26—32. 【4】刘恒江,陈继样.产业集群竞争力研究述评【J】_外国经济与管理,2004,26(10):1—8. 【5】PIERO,I.Industiral clusters,knowledge integration and performance【J】.World Development,2004,32(2):305—326. 【6】FESER E.J.Introduction to regional industry cluster regional industry cluster analysis【R】.Department of City&Regional Planning,University of North Carolina at Chapel Hill,2OO1. 【7】MITRA,J.Building entrepreneurial clusters[R】.Final Dissemination Workshop,University of Luton,United Kingdom,2003. 【8】LINA,C.H.,TUNGB,C.M.,HUANG,C.T.Elucidating the industrial cluster effect from a system dynamics perspective Technovation 26(2006)473—482 【9】PADMORE,T.,GIBSON,H.Modeling system of innovation:a framework for industiral cluster analysis in regions【JJ'Research Policy,1998(26):625—641. 【1O】田志友,奚俊芳,王浣尘.社会经济系统评价指标体系设计:方法论原理及其实现一~以产业集群竞争力评价为例【J】. 系统工程理论与实践,2005,25(11):1—6. 【11】KRUGMAN,P.Competitiveness:a dangerous obsession,myths and realities of US competitiveness[C 1.In Pop Internationalism, Cambridge MA:M1T Press,1 996. 【12】DEMPSTER,A.P.A generalization of bayesian inference(with discussion)【J1.Journal of the Royal Statistical Society Series B, 1968 30(2):205—247. 【1 3】SHAFER,G.A mathematical theory of evidence【M】.Princeton University Press,Princeton.,1 976. 【l 4】YANG,J.B.Rule and utility based evidentila reasoning approach for multiattribute decision analysis under uncertainties. 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